TY - THES

T1 - Analyse der Prozesskostenzusammensetzung bei der Herstellung additiv gefertigter, metallischer Bauteile in Kleinst- und Kleinserien durch pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen

AU - Bodner, Sabine C.

PY - 2023/2/12

Y1 - 2023/2/12

N2 - Additive Manufacturing (AM) zeichnet sich gegenüber traditionellen Fertigungstechnologien dadurch aus, dass durch den sukzessiven Aufbau einzelner Materialschichten die geometrische Komplexität eines Bauteils keinen Einfluss auf die Herstellkosten hat. Während diese Aussage für ausgewählte AM-Verfahren zutreffen mag, stößt die Herstellung metallischer Bauteile mittels pulverbettbasiertem Laserstrahlschmelzen (PBF LB) in der Praxis an Grenzen, so dass Bauteile mit komplexen Konturen nicht ohne weiteres gedruckt werden können. Die dafür notwendigen Stützstrukturen verursachen einen erhöhten Aufwand in der Vor- und Nachbereitung (Pre- und Postprocessing) sowie während des Druckens (Processing). In dieser Arbeit werden die Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten verschiedener Bauteile, die in insgesamt 36 Druckaufträgen in zwei mittelständischen Unternehmen gefertigt wurden, hinsichtlich der jeweiligen Anteile für Pre-, Post- und Processing einer definierten Prozessstruktur analysiert. Die Komplexität der gefertigten Bauteile wird durch fünf ausgewählte Modelle beschrieben. Ziel ist es, den kostenrelevanten Einfluss des Faktors Bauteilkomplexität auf die Teilprozesse der PBF-LB-Prozessstruktur anhand des Praxisbeispiels bestimmen zu können. Die Korrelation der Ergebnisse der Durchlaufzeitanalyse mit den berechneten Formkomplexitäten ermöglicht die Überprüfung der praktischen Anwendbarkeit der ausgewählten Komplexitätsmodelle.

AB - Additive Manufacturing (AM) zeichnet sich gegenüber traditionellen Fertigungstechnologien dadurch aus, dass durch den sukzessiven Aufbau einzelner Materialschichten die geometrische Komplexität eines Bauteils keinen Einfluss auf die Herstellkosten hat. Während diese Aussage für ausgewählte AM-Verfahren zutreffen mag, stößt die Herstellung metallischer Bauteile mittels pulverbettbasiertem Laserstrahlschmelzen (PBF LB) in der Praxis an Grenzen, so dass Bauteile mit komplexen Konturen nicht ohne weiteres gedruckt werden können. Die dafür notwendigen Stützstrukturen verursachen einen erhöhten Aufwand in der Vor- und Nachbereitung (Pre- und Postprocessing) sowie während des Druckens (Processing). In dieser Arbeit werden die Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten verschiedener Bauteile, die in insgesamt 36 Druckaufträgen in zwei mittelständischen Unternehmen gefertigt wurden, hinsichtlich der jeweiligen Anteile für Pre-, Post- und Processing einer definierten Prozessstruktur analysiert. Die Komplexität der gefertigten Bauteile wird durch fünf ausgewählte Modelle beschrieben. Ziel ist es, den kostenrelevanten Einfluss des Faktors Bauteilkomplexität auf die Teilprozesse der PBF-LB-Prozessstruktur anhand des Praxisbeispiels bestimmen zu können. Die Korrelation der Ergebnisse der Durchlaufzeitanalyse mit den berechneten Formkomplexitäten ermöglicht die Überprüfung der praktischen Anwendbarkeit der ausgewählten Komplexitätsmodelle.

M3 - Masterarbeit

ER -